(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210771555.0 (22)申请日 2022.07.01 (71)申请人 蚌埠凌空科技有限公司 地址 233000 安徽省蚌埠市禹会区长 青乡 科创产业园1号厂房 (72)发明人 不公告发明人 　 (74)专利代理 机构 天津万华知识产权代理事务 所(普通合伙) 12235 专利代理师 梁改改 (51)Int.Cl. C08L 61/14(2006.01) C08L 61/06(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08K 7/10(2006.01) C08K 3/36(2006.01)C08K 7/08(2006.01) C08K 3/34(2006.01) C08K 7/06(2006.01) C08J 9/28(2006.01) C08G 8/28(2006.01) (54)发明名称 一种防隔热用改性树脂基复合材料及其制 备方法 (57)摘要 本发明提供了一种防隔热用改性树脂基复 合材料及其制备方法。 该复合材料包含防隔热用 改性树脂基体和纤维增强体， 通过(1)配置防隔 热用改性树脂 溶液； (2)真 空低压浸渍； (3)溶胶 ‑ 凝胶反应； (4)固化等工艺步骤制备而得。 本发明 利用了酚醛树脂、 氧化铝陶瓷前驱体和氧化锆陶 瓷前驱体陶瓷的端基活性， 实现了酚醛树脂的嵌 段改性； 通过对 “溶胶‑溶胶”反应调控， 通过相分 离方式实现了微纳气孔结构的构筑； 引入了功能 性填料， 有效提高了复合材料的耐烧蚀性能。 与 现有技术相比， 本发明公开的防隔热用改性树脂 基复合材料具有轻质、 高强度、 低热导、 耐烧蚀和 抗氧化等优点， 可广泛应用于有氧大气层内的高 超声速飞行器 外防热系统。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115181393 A 2022.10.14 CN 115181393 A 1.一种防隔热用改性树脂基复合材料， 其特征在于， 包含20 ‑80重量份的防隔热用改性 树脂和20 ‑80重量份的纤维增强体； 所述的防隔热用改性树脂包含以下组分： 40 ‑80重量份的烯丙基化酚醛树脂、 10 ‑25重 量份的氧化铝陶瓷前驱体、 5 ‑10重量份的氧化锆陶瓷前驱体， 5 ‑15重量份的有机硅改性剂、 5‑15重量份的纳米陶瓷粉体、 1 ‑5重量份的氧化物短切纤维和5 ‑10重量份的酚醛空心微球。 2.根据权利要求1所述的防隔热用改性树脂基复合材料， 其特征在于， 所述的烯丙基化 酚醛树脂的烯丙基化 程度为30‑110％。 3.根据权利要求1所述的防隔热用改性树脂基复合材料， 其特征在于， 所述的氧化铝陶 瓷前驱体和氧化锆陶瓷前驱体为在空气或氧气气氛下裂解后能分别生成氧化铝和氧化锆 的高分子； 所述的氧化铝陶瓷前驱体和氧化锆陶瓷前驱体在800℃的陶瓷化产率均高于 40％。 4.根据权利要求1所述的防隔热用改性树脂基复合材料， 其特征在于， 所述的有机硅改 性剂为硅酸乙酯、 苯基三 烷氧基硅烷和甲基三 烷氧基硅烷中的一种或多种。 5.根据权利要求1所述的防隔热用改性树脂基复合材料， 其特征在于， 所述的纳米陶瓷 粉体为纳米硼化铪、 纳米硼化钽、 纳米硼化铌、 纳米硼化钨、 纳米碳化铪、 纳米碳化钽、 纳米 碳化铌、 纳米碳化钨， 纳米碳化硼、 纳米碳化硅、 纳米氧化铝、 纳米氧化硅、 纳米氧化钛和纳 米氧化镁中的一种或多种。 6.根据权利要求1所述的防隔热用改性树脂基复合材料， 其特征在于， 所述的氧化物短 切纤维为氧化铝、 氧化硅、 氧化钛、 莫来石和钇铝石榴石短切纤维中的一种或多种， 短切纤 维的长度为5 ‑900 μm。 7.根据权利要求1所述的防隔热用改性树脂基复合材料， 其特征在于， 所述的酚醛空心 微球的粒度为5 0‑200 μm。 8.根据权利要求1所述的一种防隔热用改性树脂基复合材料， 其特征在于， 所述防隔热 用改性树脂的制备 方法包含以下步骤： (1)在反应器中加入溶剂、 烯丙基化酚醛树脂、 氧化铝陶瓷前驱体、 氧化锆陶瓷前驱体 和有机硅改性剂， 在30 ‑70℃下反应1 ‑6h， 得到反应溶液； 所述溶剂为乙醇、 乙二醇、 丙三醇、 异丙醇和乙二醇乙醚中的一种或多种； (2)在所述反应溶 液中加入纳米陶瓷粉体进球磨、 砂磨或机 械搅拌处 理； (3)减压蒸馏除去溶剂后， 加入短切纤维和酚醛空心微球进行高速搅拌处理， 得到防隔 热用改性 树脂。 9.根据权利要求1所述的一种防隔热用改性树脂基复合材料， 其特征在于， 所述的纤维 增强体为由碳纤维、 陶瓷纤维、 有机纤维 中的一种或多种经过编织、 针织、 针刺 、 机织等工艺 制备得到， 厚度为0.5 ‑200mm， 密度为100 ‑800kg/m3； 所述的碳纤维包括聚丙烯腈基碳纤维、 黏胶基碳纤维或沥青基碳纤维 中的一种或多种； 所述的有机纤维包括酚醛纤维、 芳 纶纤维、 聚酰亚胺纤维中的一种或多种； 所述的陶瓷基纤维包括玻璃纤维、 石英纤维、 高硅氧纤维、 氧化铝纤维、 莫来石纤维、 碳 化硅纤维、 氮化硅纤维中的一种或多种。 10.根据权利要求1 ‑9任一项所述的一种防隔热用改性树脂基复合材料的制备方法， 其 特征在于， 该 方法包含以下步骤： (1)将所述防隔热用改性树脂、 溶剂和催化剂混合均匀； 所述催化剂为甲苯磺酸、 苯磺权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115181393 A 2酸、 石油磺酸钠、 苯酚磺酸和六次甲基四胺中的一种或多种； 其中催化剂的添加量为防隔热 用改性树脂含量的5 ‑25wt.％； (2)将所述纤维增强体放入模具中， 采用真空低压浸渍工艺， 将防隔热用改性树脂完全 浸渍到增强体中； (3)将模具进行密封， 在80 ‑200℃温度下， 进行6 ‑120小时的 “溶胶‑凝胶”反应， 待反应 结束后冷却至室温； (4)将步骤(3)中得到的复合材 料， 在60‑150℃下进行干燥3 ‑60h。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115181393 A 3